課程設計--塑料杯模具設計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p>　　第一部分 綜述3</p><p>　　1.1制品原材料的選擇3</p><p>　　1.1.1 聚苯乙烯PS3</p><p>　　1.1.2聚乙烯PE

2、3</p><p>　　1.1.3聚氯乙烯PVC4</p><p>　　1.1.4聚丙烯PP4</p><p>　　第二部分 設計過程5</p><p>　　2.1 塑料水杯尺寸的確定5</p><p>　　2.2 成型零部件的設計6</p><p>　　2.2.1型腔、型芯工

3、作部位尺寸的確定6</p><p>　　2.3 選用標準模架7</p><p>　　2.4 注射機的選定9</p><p>　　2.4.1初步選定注射機9</p><p>　　2.5澆注系統(tǒng)的設計10</p><p>　　2.5.1 直澆口（主流道）設計要點10</p><p>

4、;　　2.5.2 直澆口尺寸計算11</p><p>　　2.5.3 澆口套的設計11</p><p>　　2.6 推出系統(tǒng)的設計12</p><p>　　2.6.1 脫模力的計算12</p><p>　　2.6.2 圓推桿推出的設計13</p><p>　　2.7 導向系統(tǒng)的設計14</

5、p><p>　　2.7.1 導柱導向機構(gòu)設計要點14</p><p>　　2.7.2 帶頭導柱14</p><p>　　2.7.3 帶頭導套15</p><p>　　2.8 其他結(jié)構(gòu)件設計16</p><p>　　2.8.1 復位桿16</p><p>　　2.8.2 定位圈16

6、</p><p>　　2.8.3 墊塊17</p><p>　　2.9 注塑模溫度控制系統(tǒng)設計18</p><p>　　2.10 注塑模排氣系統(tǒng)設計18</p><p>　　第三部分 注射機的校核20</p><p>　　3.1 注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度校核20</p>&l

7、t;p>　　3.2 開模行程的校核20</p><p>　　3.3 模具在注射機上的安裝20</p><p>　　3.4 流程比的校核20</p><p><b>　　總結(jié)21</b></p><p><b>　　參考文獻22</b></p><p>&

8、lt;b>　　摘 要</b></p><p><b>　　中文摘要</b></p><p>　　本次設計的是直筒水杯, 主要介紹了水杯的設計思路、加工過程和水杯的注射模的設計。這種聚丙烯水杯無毒、無味，密度小，強度、剛度、硬度、耐熱性都較好，是人們?nèi)粘Ｉ钪械谋夭豢缮俚纳钣闷贰?lt;/p><p>　　本次設計采用的是注射成型。

9、在設計過程中，首先對進行原材料分析，比較不同塑料的物理和化學性質(zhì)從而選定水杯的最佳原料為聚丙烯。然后介紹了不同形式的澆口的優(yōu)缺點，接下來初步選定注射機和標準模架，再進一步設計模具各個結(jié)構(gòu)，最后對注射機進行校核。</p><p>　　關(guān)鍵詞：注塑成型 注射機 模具</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Thi

10、s design is about water bottle. It mainly introduces the design ideas 0f water bottle, the processes, and the injection mold. Water bottle have many advantages, such as it's non-poisonous, unpalatable, low density, w

11、hat's more, it's strength, stiffness, rigidity and heat-resistance are also good. It's essential to daily life.</p><p>　　The design adopt the injection molding. During the design process, first,

12、we analyse raw materials, and select PP as the best material ofwater bottle by comparing the different physical and chemical properties of plastics. Then we introduce the advantages and disadvantages of different types o

13、f sprue. Following initially selected injection machine and the standard mold, design further structural of each mold. Finally, check on the injection machine.</p><p>　　Key words : injection molding injec

14、tion machine mould</p><p><b>　　第一部分 綜述</b></p><p>　　目前，塑料制品得到了越來越廣泛的應用，塑料的成型方法也越來越多，如注射成型、擠壓成型、真空成型、發(fā)泡成型、中空吹塑成型、薄膜吹塑成型，以及熱固性塑料的各種成型等。其中，塑料的注射成型是最主要的成型方法，塑料注射模則是注射成型的工具。在現(xiàn)代塑料注射成型的生產(chǎn)實

15、踐中，高效的塑料注射機、先進的塑料注射模具和合理的注射成型工藝是不可缺少的三項主要因素，本說明書即介紹了一模一腔直澆口頂桿頂出水杯塑料模具設計的基本過程。</p><p>　　1.1制品原材料的選擇</p><p>　　塑料行業(yè)是20世紀發(fā)展最快的行業(yè)，也是21世紀最有前途的行業(yè)之一。塑料的發(fā)展直接導致了塑料模具的發(fā)展。塑料模具是用來生產(chǎn)塑料制品的工具，在設計模具之前，必須對塑料的成型工藝

16、性能有充分的了解和掌握，只有充分熟悉成型工藝條件之間的內(nèi)在關(guān)系，才能精確控制模具尺寸與塑料制品的尺寸，才能設計出優(yōu)良的模具。</p><p>　　以下為通用塑料的使用性能和用途。</p><p>　　1.1.1 聚苯乙烯PS</p><p>　　性能：電絕緣（尤其高頻絕緣性）性優(yōu)良，無色透明，透光率僅次于有機玻璃，著色性、耐水性、化學穩(wěn)定性良好，力學強度一般，剛性好

17、，但性脆，易產(chǎn)生應力碎裂，不耐笨、汽油等有機溶劑。</p><p>　　用途：適于制作絕緣透件、透明件、裝飾件日用品、泡沫包裝材料及建筑隔熱材料等。</p><p>　　1.1.2聚乙烯PE</p><p>　　性能：耐腐蝕性、電絕緣（尤其高頻絕緣性）性優(yōu)良，可以氯化、輻照改性，可用玻璃纖維增強。</p><p>　　高密度聚乙烯（HDPE）

18、熔點、剛性、硬度和強度較高、耐應力開裂性好，吸水性小，有突出的絕緣性能和良好的耐輻照性。</p><p>　　低密度聚乙烯（LDPE）柔軟性、伸長率、沖擊強度和透明性較好。</p><p>　　線性低密度聚乙烯（LLDPE）的性能介于LDPE和HDPE之間。</p><p>　　茂金屬聚乙烯（mPE）主要用于薄膜，薄膜強度、柔軟性、熱封性和透明性極好。</p&

19、gt;<p>　　超高分子量聚乙烯（UHMWPE）沖擊強度高，耐疲勞，耐磨，用冷壓燒結(jié)成型。</p><p>　　用途：高密度聚乙烯適于制作管材、中空瓶、注射制品、重包裝膜、編織袋、撕裂膜、大包帶、周轉(zhuǎn)箱及絲類等。</p><p>　　低密度聚乙烯用于制作地膜、大棚膜、保鮮膜、電纜及注射件等。</p><p>　　線性低密度聚乙烯主要用于薄膜、注射制品

20、、編織袋、打包帶等。</p><p>　　超高分子量聚乙烯適于制作減磨、耐磨及傳動零件。</p><p>　　1.1.3聚氯乙烯PVC</p><p>　　硬聚氯乙烯（HPVC）</p><p>　　性能：力學強度高，硬度大，絕緣性優(yōu)良，耐酸堿力極強，化學穩(wěn)定性好，阻燃性好，印刷及焊接性好，但軟化點低。</p><p>

21、;　　用途：適于制造型材、管材、棒材、板材、片材、絲類、中空瓶、焊條及注射制品（管件和閥門等），代替木材和金屬材料。</p><p>　　軟聚氯乙烯（SPVC）</p><p>　　性能：制品柔軟，斷裂伸長率大，力學強度大、耐腐蝕性、電絕緣性均低于硬聚氯乙烯，且易老化。</p><p>　　用途：適于制作大棚薄膜、鹽膜、日用膜、電線電纜絕緣層、革類、鞋類、軟管、軟片

22、及密封材料等。</p><p>　　1.1.4聚丙烯PP</p><p>　　性能：性對密度小，強度、剛性、耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在100℃左右使用。具有優(yōu)良的耐腐蝕性，耐疲勞性好，良好的高頻絕緣性，不受濕度影響，但低溫變脆，不耐磨，易光老化。用玻璃纖維增強后，強度接近工程塑料。聚丙烯的共聚物（PP-C）可改善其沖擊性能，其中無軌共聚物（PP-R）主要用于管材，嵌段共聚物（PP-B）主

23、要用于大型容器、周轉(zhuǎn)箱等。</p><p>　　用途：PP適于制作注射制品、汽車配件、殼體、日用品、打包帶、編織袋、雙向拉伸膜（煙膜、黏膠帶基膜等）、電容器膜、上水管材、地熱管、片材（吸塑成保證盒、一次性水杯等）及中空瓶等。</p><p>　　根據(jù)以上制品性能，綜合參考，特別是聚丙烯具有很好的耐熱性，正是水杯需要的性能，所以選擇PP作為水杯的原材料。</p><p&g

24、t;　　經(jīng)查閱，由張維合主編《注塑模具設計使用教程》書中表1-1以及表1-4可知PP的計算收縮率及其他性能如表1-1。</p><p>　　表1-1 PP的計算收縮率及其他性能</p><p>　　第二部分 設計過程</p><p>　　在選定原材料后，根據(jù)課程設計要求，我們需要設計的是直澆口一模一腔頂桿頂出水杯的塑料模具設計，所以澆口方式、型腔數(shù)目、頂出方式都

25、已經(jīng)確定。據(jù)此，先設計塑料制品的尺寸。</p><p>　　2.1 塑料水杯尺寸的確定</p><p><b>　　用途：盛水。</b></p><p>　　使用要求：耐高溫、表面光滑、無毒、韌性好。</p><p><b>　　選定其制品尺寸：</b></p><p>　

26、　水杯總高度：70mm；</p><p>　　水杯外直徑：60mm；</p><p>　　水杯壁厚：1.5mm；</p><p>　　杯底壁厚：3.5mm。如圖2-1-1所示。</p><p><b>　　(a)</b></p><p>　　(b)

27、 (c)</p><p>　　圖2-1-1 水杯三視圖 （a）俯視圖 (b)主視圖 (c)側(cè)視圖</p><p>　　按塑件尺寸計算體積：</p><p>　　Vs=[(60/2)2×70×3.14 - (57/2)2 ×66.5×3.14]mm2 =28.21cm2</p><p>　　查表1-1

28、，取PP密度為0.90g/cm3</p><p><b>　　則塑件重量：</b></p><p>　　Ms =Vs ρ=28.21×0.90 = 25.389 g</p><p>　　2.2 成型零部件的設計</p><p>　　型腔是直接成型塑料制件的部分，它通常由凸模，凹模，型芯和成型桿、鑲塊等構(gòu)成。&

29、lt;/p><p>　　2.2.1型腔、型芯工作部位尺寸的確定</p><p>　　查表1-1 PP塑料的收縮率為1%～2.5%</p><p>　　平均收縮率 S=(1%+2.5%)/2=1.75%</p><p><b>　　型腔工作部位尺寸：</b></p><p><b>　　型腔

30、內(nèi)形尺寸：</b></p><p>　　LM=D(1＋S)=60×（1＋1.75%）=61.05mm</p><p><b>　　型腔深度尺寸：</b></p><p>　　HM=H（1＋S）=70×（1＋1.75%）=71.225mm</p><p><b>　　型芯外形尺寸：

31、</b></p><p>　　lM= d(1＋S)=57×（1＋1.75%）= 58mm</p><p><b>　　型芯高度尺寸：</b></p><p>　　hM=h（1＋S）=66.5×（1＋1.75%）=67.66mm</p><p>　　式中，Ls——塑件外型徑向基本尺寸的最大尺

32、寸（mm）；</p><p>　　ls——塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸（mm）；</p><p>　　Hs——塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）；</p><p>　　hs——塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸（mm）；</p><p>　　Δ——塑件公差（mm）；</p><p>　　δ——模具制造公差，取（1/3

33、~1/4)。</p><p>　　則型芯、型腔的尺寸如表2-2-1所示：</p><p>　　表2-2-1 型芯、型腔尺寸</p><p>　　2.3 選用標準模架</p><p>　　由設計要求，為一模一腔直澆口頂桿頂出，選擇直澆口A型模架。</p><p>　　根據(jù)塑料制品尺寸，有：</p>&l

34、t;p>　　模架寬度 W>塑件最大寬度+型腔側(cè)壁厚×2</p><p>　　模架長度 L >塑件最大長度+型腔側(cè)壁厚×2</p><p>　　墊塊高度 C > H5 + H6 + 塑件高度</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗取型腔側(cè)壁厚為10mm，代入數(shù)據(jù)得到：</p><p>　　W > 60 +

35、10×2=80mm</p><p>　　L > 70 +10×2=80mm</p><p>　　C > H5 + H6 +70</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)查得基本型模架組合尺寸選用4040系列模架。</p><p>　　選定模板厚度：A=80mm</p><p>　　動模板厚度：

36、B=40mm</p><p>　　墊塊厚度：C=130mm</p><p>　　模具厚度H模=H1 +H2+H4 +A+B+C=30+50+50+80+40+130=380mm</p><p>　　即模具外形尺寸：450×400×380mm</p><p>　　即所選模架為 A 4040-80×40×1

37、30 GB/T 12555—2006 ，</p><p>　　模架的基本尺寸如表2-3。</p><p>　　表2-3-1 4040系列模架標準參數(shù)表</p><p>　　模架尺寸示意圖如圖2-3-1。</p><p>　　圖2-3-1 直澆口模架組合尺寸圖示</p><p>　　2.4 注射機的選定</

38、p><p>　　注射模是安裝在注射機上的，因此在設計注射模具時應該對注射機有關(guān)技術(shù)規(guī)范進行必要的了解，以便設計出符合要求的模具，同時選定合適的注射機型號。</p><p>　　從模具設計角度考慮，需要了解注射機的主要技術(shù)規(guī)范。在設計模具時，最好查閱注射機生產(chǎn)廠家提供的有關(guān)“注射機使用說明書”上標明的技術(shù)規(guī)范。因為即使同一規(guī)格的注射機，生產(chǎn)廠家不同，其技術(shù)規(guī)格也略有差異。</p>

39、<p>　　2.4.1初步選定注射機</p><p>　　選用注射機時，通常是以某塑件（或模具）實際需要的注射量初選某一公稱注射量的注射機型號，然后依次對該機型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以及模具安裝部分的尺寸一一進行校核。</p><p><b>　?。?）注射量</b></p><p><b>　　要求 <

40、;/b></p><p>　　式中，V機— 額定注射量，cm3</p><p>　　V塑件—塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和，cm3</p><p>　　==28.21+1.126=29.336cm3</p><p>　　則=29.336/0.8=36.67 cm3</p><p><b>　　注射壓力<

41、/b></p><p><b>　　要求 </b></p><p>　　式中， —注射機的注射壓力</p><p>　　—PP的成型壓力，為70～140MPa</p><p>　　所以， 140MPa</p><p><b>　　鎖模力</b></p>

42、<p>　　式中，P—PP成型時的型腔壓力，為20MPa</p><p>　　F—塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積和，mm2</p><p>　　各型腔及澆注系統(tǒng)及各型腔在分型面上的投影面積</p><p>　　F=×（61.05/2)2=2925.78 mm2</p><p>　　=20×2925.78 =

43、58.5 kN</p><p>　　根據(jù)以上分析計算，查得[3]常用注射技術(shù)規(guī)范及特性，初選注射機型號為：XS-ZY-500。</p><p>　　注射機參數(shù)詳見表2-4-1。</p><p>　　表2-4-1 XS-ZY-500注射機參數(shù)</p><p>　　2.5澆注系統(tǒng)的設計</p><p>　　澆注系統(tǒng)由主流

44、道、分流道、澆口、冷料井所組成。由課程設計任務，我們選擇直澆口澆注。取分型面在水杯口處，澆口在水杯底部。為了水杯美觀，這里不設計冷料井。一般而言，主流道即可作為直澆口使用，主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，可看作是噴嘴的通道在模具中的延續(xù)，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。</p><p>　　2.5.1 直澆口（主流道）設計要點</p><p>　　主流道設計成圓錐形，其錐角可

45、取2°~6°，流道壁表面粗糙度取Ra=0.63μm，且加工時應沿道軸向拋光。</p><p>　　2）主流道如端凹坑球面半徑R2比注射機的、噴嘴球半徑R1大1~2 mm；球面凹坑深度3~5mm；主流道始端入口直徑d比注射機的噴嘴孔直徑大0.5~1mm；一般d=2.5~5mm。</p><p>　　3）主流道末端呈圓無須過渡，圓角半徑r=1~3mm。</p>

46、<p>　　4）主流道長度L以小于60mm為佳，最長不宜超過95mm。</p><p>　　5）主流道常開設在可拆卸的主流道襯套上；其材料常用T8A，熱處理淬火后硬度53~57HRC。</p><p>　　綜合以上要點，設計的直澆口如圖2-5-1。</p><p>　　圖2-5-1 直澆口示意圖</p><p>　　2.5.2

47、 直澆口尺寸計算</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗：d =d0 +(0.5～1)</p><p><b>　　D2t</b></p><p>　　其中 D—直澆口近型腔直徑，mm</p><p>　　t—塑料制品底厚，mm</p><p>　　d0—噴嘴直徑，mm </p>&l

48、t;p>　　d—直澆口近噴嘴處直徑，mm</p><p>　　據(jù)表2-4-1，有d0 =3mm，則d=d0 +(0.5～1)=3.5mm，D=2×3.5=7 mm。</p><p>　　此時，計算直流道熔體體積</p><p><b>　　Vj =</b></p><p>　　Vj—澆注系統(tǒng)體積，cm3；

49、</p><p>　　L— 沿主流道弧面向上延長形成的圓椎體高度。</p><p>　　因2d=D,故L=50.2mm</p><p>　　所以Vj =1.126 cm2</p><p>　　澆注系統(tǒng)重量：m =1.126×0.90 = 1.01 g</p><p>　　2.5.3 澆口套的設計</p

50、><p>　　由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以模具的主流道部分通常設計成可拆卸更換的襯套，簡稱澆注套或澆口套。</p><p>　　澆口套的形式有多種，可視不同模具結(jié)構(gòu)來選擇。按澆注系統(tǒng)不同，澆口套通常被分為二板模澆口套和三板模澆口套兩大類。這里我們選擇二板模澆口套。</p><p>　　澆口套尺寸規(guī)格如圖2-5-2。</p><p>

51、;　　圖2-5-2 澆口套規(guī)格示意圖</p><p>　　根據(jù)設計的直澆口尺寸，查閱GB/T 4169.19-2006塑料注射模模零件 第19部分，取D=20mm，D1=35mm，D2=40mm，D3=3.2mm，L=80mm。</p><p>　　澆口套 20×80 GB/T 4169.19—2006</p><p>　　2.6 推出系統(tǒng)的設計&

52、lt;/p><p>　　在開模過程中，將塑件從模具中頂出的裝置。根據(jù)課程設計要求，選擇頂桿頂出方式。</p><p>　　2.6.1 脫模力的計算</p><p>　　推件力 Ft = Ap(μcos—sin)+qA1</p><p>　　式中， A—塑料包絡型芯的面積，mm2</p><p>　　P—塑件對型芯單位

53、面積的包緊力，p取0.8×107～1.2×107Pa</p><p>　　—脫模斜度，取10～20</p><p>　　q—大氣壓力，0.09MPa</p><p>　　μ—塑件對鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1～0.3</p><p>　　A1—制件垂直脫模方向的投影面積，mm2</p><p>　　制件

54、垂直脫模方向的投影面積：</p><p><b>　　A1= mm2</b></p><p>　　Ft = Ap(μcos—sin)+qA1</p><p>　　=12322.24×0.8×107×（0.1cos2°－sin1°）/106＋0.09×2925.78</p>

55、<p><b>　　=7019.84N</b></p><p>　　2.6.2 圓推桿推出的設計</p><p>　?。?）圓推桿位置設計</p><p>　　推桿應布置在制品包緊力大的地方，推桿不能太靠邊，要保持1~2mm的鋼厚。由于水杯壁厚為1.5mm，且制件所需脫模力極大，不適合頂水杯邊緣，綜合考慮，采用一根頂桿頂杯底的方式

56、。</p><p><b>　　圓推桿大小及規(guī)格</b></p><p>　　因制品的幾何形狀及型腔結(jié)構(gòu)等的不同，所用推桿的截面形狀也不盡相同，常用推桿的截面形狀為圓形。推桿又可分為普通推桿與成型推桿兩種，我們這里選用普通推桿。其結(jié)構(gòu)形式見圖2-6-1。</p><p>　　圖2-6-1 推桿規(guī)格示意圖</p><p>

57、;　　=130－30＋50＋40＋70 = 260 mm</p><p>　　為了使塑件在推桿推出過程中不被推桿穿破，查閱PP彎曲強度為67.5MPa，</p><p>　　67.5×（π/4）D2≥Ft</p><p>　　Ft=7019.84N</p><p>　　求得D≥11.11mm。</p><p>

58、;　　考慮到包緊力、摩擦力等其他脫模阻力，可以選擇更大直徑的推桿，故本設計中選取D=16mm。</p><p>　　根據(jù)國家標準：推桿 12×300 GB/T 4169.1—2006</p><p>　　D=16mm D1=22mm h=7mm R=0.8mm L=300mm</p><p><b>　　材料與硬度：</b&g

59、t;</p><p>　　材料由制造者選定，推薦采用4Cr5MoSiV1、3Cr2W8V</p><p>　　硬度50 HRC～55HRC，其中固定端90mm 長度范圍內(nèi)硬度35 HRC～45 HRC。</p><p>　　淬火后表面可進行滲氮處理，滲氮層深度為0.08mm～0.15mm，心部硬度40 HRC～44 HRC，表示硬度900HV。</p>

60、<p>　　2.7 導向系統(tǒng)的設計</p><p>　　導向系統(tǒng)主要包括動、定模的導柱導套和側(cè)向抽芯機構(gòu)的導向槽等。其作用是保證動模與定模閉合時能準確定位，脫模時運動可靠，以及模具工作時承受側(cè)向力。</p><p>　　2.7.1 導柱導向機構(gòu)設計要點</p><p>　?。?）小型模具一般只設置兩根導柱，當其元合模方位要求，采用等徑且對稱布置的方法

61、，若有合模方位要求時，則應采取等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式。大中型模具常設置三個或四個導柱，采取等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式</p><p>　?。?）直導套常應用于簡單模具或模板較薄的模具；Ⅰ型帶頭導套主要應用于復雜模具或大、中型模具的動定模導向中；Ⅱ型帶頭導套主要應用于推出機構(gòu)的導向中</p><p>　?。?）導向零件應合理分布在模具的周圍或靠近邊緣部位；導柱中心

62、到模板邊緣的距離δ一般取導柱固定端的直徑的1~1.5倍；其設置位置可參見標準模架系列</p><p>　　（4）導柱常固定在方便脫模取件的模具部分；但針對某些特殊的要求，如塑件在動模側(cè)依靠推件板脫模，為了對推件板起到導向與支承作用，而在動模側(cè)設置導柱</p><p>　?。?）為了確保合模的分型面良好貼合，導柱與導套在分型面處應設置承屑槽；一般都是削去一個面，或在導套的孔口倒角</p

63、><p>　　（6）導柱工作部分的長度應比型芯端面的高度高出6~8mm，以確保其導向作用</p><p>　?。?）應確保各導柱、導套及導向孔的軸線平行，以及同軸度要求，否則將影響合模的準確性，甚至損壞導向零件</p><p>　?。?）導柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度時可采用H8/f8或H9/f9）；導柱固定部分的配合精度采用H7/k6（或H7/m6）。導

64、套與安裝之間一般用H7/m6的過渡配合，再用側(cè)向螺釘防止其被拔出</p><p>　?。?）對于生產(chǎn)批量小、精度要求不高的模具，導柱可直接與模板上加工的導向孔配合。通常導向孔應做志通孔；如果型腔板特厚，導向孔做成盲孔時，則應在盲孔側(cè)壁增設通氣孔，或在導柱柱身、導向孔開口端磨出排氣槽；導向孔導滑面的長度與表面粗糙度可根據(jù)同等規(guī)格的導套尺寸來取，長度超出部分應擴徑以縮短滑配面。</p><p>

65、;　　2.7.2 帶頭導柱</p><p>　　導向機構(gòu)能在注塑過程中和模具中起到定位作用，導向作用，承受沖模過程中一定的側(cè)向壓力，承受模具本身重量的作用。</p><p>　　一般而言，導柱前端應倒圓角、半球形或做成錐臺形，以使導柱能順利地進入導套。導柱表面有多個環(huán)形油槽，用于儲存潤滑油，減小導柱和導套表面的摩擦力。</p><p>　　根據(jù)GB/T 4169.4

66、-2006 塑料注射模零件 第4部分：帶頭導柱示意圖如下：</p><p>　　圖2-7-1 帶頭導柱規(guī)格示意圖</p><p>　　由標準模架知 L=250mm，D1=30mm，D=25mm，h=8mm,L1=50mm</p><p><b>　　材料：T10A</b></p><p>　　帶頭導柱 2525050

67、 GB/T 4169.4-2006 4根</p><p>　　2.7.3 帶頭導套</p><p>　　導套與導柱一起構(gòu)成了導向系統(tǒng)，使導向系統(tǒng)具有在模具中不可缺少的作用。</p><p>　　為使導柱順利進入導套，導套的前端應倒圓角。導向孔最好做成通孔，以利于排除孔內(nèi)的空氣。如果模板較厚，倒空必須做成盲孔時，可在盲孔的側(cè)面打一個小孔排氣或在導柱的側(cè)壁磨出排氣槽

68、。</p><p>　　根據(jù)GB/T 4169.3-2006塑料注射模具零件 第3部分：帶頭導套示意圖如下：</p><p>　　圖2-7-2 帶頭導套規(guī)格示意圖</p><p>　　D=35mm；D1=48mm；D2=54mm；D3=36mm；L=140mm；h=10mm；R=5mm</p><p><b>　　材料：T10A&l

69、t;/b></p><p>　　帶頭導套 35140 GB/T 4169.3-2006 4根</p><p>　　2.8 其他結(jié)構(gòu)件設計</p><p>　　2.8.1 復位桿</p><p>　　常用的復位機構(gòu)多采用復位桿復位。由于它制造簡單，易于安裝和調(diào)節(jié)，復位動作穩(wěn)定可靠，得到了廣泛的應用。它與頂出元件同時安裝在頂桿固定

70、板上，合模時定模分型面推動復位桿并帶出頂出系統(tǒng)同時復位。</p><p>　　GB/T 4169.13-2006塑料注射模具零件 第13部分：復位桿示意圖如下：</p><p>　　圖2-8-1 復位桿規(guī)格尺寸</p><p>　　D=25mm；D1=30mm；h=8mm；L=200mm</p><p><b>　　材料：T10A

71、</b></p><p>　　復位桿25200 GBT 4169.13-2006</p><p>　　2.8.2 定位圈</p><p>　　因為采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是標準件，外徑為Φ100mm，內(nèi)徑Φ70mm。</p><p>　　具體固定形式如圖2-8-1所示：</p>

72、<p>　　圖2-8-2 定位圈規(guī)格示意圖</p><p>　　D=100mm D1=35mm h=15mm</p><p><b>　　材料：45鋼</b></p><p>　　定位圈 100 GB/T 4169.18-2006</p><p><b>　　2.8.3 墊塊</b&g

73、t;</p><p>　　由于推出系統(tǒng)為頂桿頂出，而非手動脫模，即在模具中需要一空間收納推桿，為了在模具中設計這一空間，則使用墊塊，提供高度空間，使推桿在不工作時能存在于模具中而不影響其他部件工作。</p><p>　　墊塊尺寸規(guī)格見下圖：</p><p>　　圖2-8-3 墊塊規(guī)格示意圖</p><p>　　在標準模架中，L=400，H=

74、130，由GB/T 4169.6-2006中關(guān)于墊塊尺寸的規(guī)定，取W=68，墊塊材料選用45鋼。</p><p>　　2.9 注塑模溫度控制系統(tǒng)設計</p><p>　　根據(jù)塑件的具體情況和實踐經(jīng)驗，模具冷卻系統(tǒng)的設計要點如下。</p><p>　?、倮鋮s水道與成型面處應取相同的距離，使水道的排列與成型面形狀相符。</p><p>　?、诶?/p>

75、卻水道應使成型零件表面冷卻均勻，模具的溫差不大。一般情況下，冷卻水道設置的數(shù)量越多，其冷卻效果越好，越均勻。</p><p>　?、劾鋮s水道的直徑一般在φ8 到 φ12之間選取。直徑太小不容易加工，而直徑過大，對冷卻效果也有不利影響。</p><p>　?、芾鋮s水道的距離應適當。一般采用的距離為5d，當同意成型面上塑件厚度加厚時，可使水道的距離組建縮短，并靠近型腔，以取得局部冷卻的效果。&

76、lt;/p><p>　?、轁沧⒉课挥捎诮?jīng)常接觸的注射機噴嘴，而熔料首先從澆口注入，所以澆口部位是模具上溫度最高的部位。為了達到模溫平衡，冷卻水道應首先通過澆口部位，而熔融料流的方向，也往往是冷卻水道流動的方向，即冷卻水道應該從模溫最高的區(qū)域向模溫低的區(qū)域流動。</p><p>　?、蘩鋮s系統(tǒng)應防止漏水，特別是不能滲透到成型區(qū)域內(nèi)。</p><p>　?、邉幽：投謩e

77、單獨設置冷卻系統(tǒng)。</p><p>　?、嘣谘h(huán)式的冷卻水道中，其冷卻介質(zhì)的冷卻路線應相等。</p><p>　?、嵩O計冷卻水道應考慮節(jié)約用水的原則，必要時，應設冷卻水的循環(huán)供水裝置，如設置冷卻塔、自然冷卻箱等循環(huán)水供給裝置，以使冷卻水能循環(huán)使用，節(jié)約水源。</p><p>　　綜合以上設計要點，本設計將冷卻水道設置在離塑件12mm處，并接近于直澆口方向，使冷卻水道

78、能充分冷卻塑料制品，達到模溫平衡的目的。</p><p>　　2.10 注塑模排氣系統(tǒng)設計</p><p>　　排氣槽的作用主要有兩點。一是在注射熔融物料時，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠離澆口的部位，排氣槽的開設就顯得尤為重要。另外對于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設，因為它除了能避免制品表面灼傷和注射量不足外，還可以消除制品的各種缺

79、陷，減少模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來說，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認為模腔內(nèi)的排氣是充分的。</p><p>　　適當?shù)亻_設排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時間。保壓時間以及鎖模壓力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀?，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低機器的能量消耗。其設計往往主要靠實踐經(jīng)驗，通過試模與修模再加以完善，此模我們利用模具零部件的配合間隙及分型面自然排氣

80、。</p><p>　　第三部分 注射機的校核</p><p>　　3.1 注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度校核</p><p>　　由于在初選注射機和選用標準模架時是根據(jù)以上四個技術(shù)參數(shù)及計算壁厚等因素選用的，所以注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度不必進行校核，已符合所選注射機要求。</p><p>　　3.2 開模行程的校核<

81、;/p><p><b>　　注射劑最大開模行S</b></p><p>　　S2h件+h澆+（5～10）</p><p>　　式中，h件—塑料制品高度，mm</p><p>　　h澆—澆注系統(tǒng)長度，mm</p><p>　　故 S2h件+h澆+（5～10）</p><p>

82、;　　=2×70＋50.2＋（5～10）=200.2 mm</p><p>　　所選注射機最大開模行程為500mm≥200.2mm，滿足要求。</p><p>　　3.3 模具在注射機上的安裝</p><p>　　從標準模架外形尺寸(400mm×400mm)看小于注射機拉桿空間（540mm×450mm），并采用壓板固定模具，所以所選注

83、射機規(guī)格滿足要求。</p><p>　　3.4 流程比的校核</p><p>　　熔體流動長度與制品壁厚度的比值叫流程比。</p><p>　　流程比n=L/s=(H+R)/s=(65+50)/1.45=79.3</p><p>　　查本說明書表1-1可知，PP的平均流程比為250>79.3，滿足要求。</p><

84、p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　作為一名高分子材料專業(yè)的學生，學習塑料注射模具的設計是必不可少的。經(jīng)過了半個月的時間，我與同組者xx一起，完成了這次一模一腔直澆口頂桿頂出塑料水杯的模具設計。雖然我們的設計不是最麻煩、最難的，但是設計過程中也同樣面對了很多問題，思考了很多解決方法。這份雖然只有二十頁的說明書，卻凝結(jié)了我們半個月來的心血。</p><p

85、>　　從最初的無從下筆，到開始后以為能夠輕松搞定，再到后來過程中遇到的許多問題，比如應該先考慮哪一步的設計，中間各部分之間應該怎樣配合，CAD該如何操作……種種疑問，只有參與了課程設計過程的我們自己才能夠體會。雖然疑問很多，需要解決的難點還自己無比的糾結(jié)，但是當它們都被各個擊破的時候，內(nèi)心的喜悅也是溢于言表的。</p><p>　　因為這次課程設計，我更加了解了注射模具的組成，也在查閱資料的過程中掌握了一些

86、常用塑料的特性和用途，拓寬了知識面，完善了專業(yè)知識。</p><p>　　這里，要特別感謝xx老師，在這半個月一直為我們講解課程設計的要點，在我遇到疑惑時，哪怕已經(jīng)到晚上九點多，給老師打電話說明自己的疑惑，劉老師也給予詳細耐心的解答。在說明書定稿之前，也是劉老師給予提議和修改，最終完善而成的。</p><p>　　此外，在課程設計中，還得到了同學們的大力支持，我可愛的同學們給了我許多幫助和

87、鼓勵，讓我可以不離不棄的完成課程設計。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]王文廣，田寶善，田雁晨《塑料注射模具設計技巧與實例》化學工業(yè)出版社</p><p>　　[2]張維合《注塑模具設計使用教程》化學工業(yè)出版社</p><p>　　[3]楊占堯《塑料模具標準件及設計應用手冊》化學工